論文の概要: Filter functions for the Glauber-Sudarshan $P$-function regularization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.05594v2
• Date: Tue, 25 Jul 2023 11:54:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-26 21:38:30.399126
• Title: Filter functions for the Glauber-Sudarshan $P$-function regularization
• Title（参考訳）: グラウバー・スダルシャン$P$関数正規化のためのフィルタ関数
• Authors: Mani Zartab, Ezad Shojaee, Saleh Rahimi-Keshari
• Abstract要約: グラウバー・スダルシャン関数を正規化するために導入されたフィルタ関数について検討する。 フィルタ関数に付随する量子写像は完全に正でトレース保存的であることを示す。 本稿では,未知の量子過程の出力状態を推定する手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The phase-space quasi-probability distribution formalism for representing quantum states provides practical tools for various applications in quantum optics such as identifying the nonclassicality of quantum states. We study filter functions that are introduced to regularize the Glauber-Sudarshan $P$ function. We show that the quantum map associated with a filter function is completely positive and trace preserving and hence physically realizable if and only if the Fourier transform of this function is a probability density distribution. We also derive a lower bound on the fidelity between the input and output states of a physical quantum filtering map. Therefore, based on these results, we show that any quantum state can be approximated, to arbitrary accuracy, by a quantum state with a regular Glauber-Sudarshan $P$ function. We propose applications of our results for estimating the output state of an unknown quantum process and estimating the outcome probabilities of quantum measurements.
• Abstract（参考訳）: 量子状態を表す位相空間準確率分布形式は、量子状態の非古典性を特定するなどの量子光学における様々な応用のための実用的なツールを提供する。 グラウバー・スダルシャン関数を正規化するために導入されたフィルタ関数について検討する。 フィルタ関数に付随する量子マップが完全正でトレース保存であるため、この関数のフーリエ変換が確率密度分布である場合に限り物理的に実現可能であることを示す。 また、物理量子フィルタリングマップの入力状態と出力状態の忠実度に低い境界を導出する。 したがって、これらの結果に基づいて、任意の量子状態は任意の精度で、正規のグラウバー・スダルシャン$p$関数を持つ量子状態によって近似できることを示した。 本稿では、未知の量子過程の出力状態を推定し、量子測定結果の確率を推定するための結果の応用を提案する。

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